【摘要】：目的建立基于腸道菌群預(yù)測(cè)攝入膽堿食物后體內(nèi)氧化三甲胺(TMAO)代謝水平變化趨勢(shì)的模型,為個(gè)體精準(zhǔn)膳食提供指導(dǎo),同時(shí)為潛在的心腦血管疾病高危人群篩選提供參考。方法采集18位健康志愿者的空腹血清樣本及食用等量膽堿食品8 h后的血清樣本,根據(jù)前后血清TMAO水平升降趨勢(shì),將志愿者分為升高組和降低組。采集糞便樣品,對(duì)糞便樣本DNA的16 SrRNA基因V4可變區(qū)進(jìn)行測(cè)序分析,比較兩組志愿者的腸道菌群數(shù)據(jù);根據(jù)腸道菌群及TMAO的數(shù)據(jù),采用機(jī)器學(xué)習(xí)隨機(jī)森林方法建立預(yù)測(cè)模型,并對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)。結(jié)果升高組與降低組在反映腸道菌群β多樣性的主坐標(biāo)分析(PCOA)圖展示明顯的區(qū)分,兩組腸道菌群物種多樣性存在差異;建立的預(yù)測(cè)模型曲線下面積為86.39%,95%置信區(qū)間為(72.7%,100%);驗(yàn)證集合代入模型顯示降低組志愿者的TMAO變化水平被模型判定為降低的可能性明顯高于升高組志愿者。結(jié)論根據(jù)腸道菌群可以建立預(yù)測(cè)TMAO水平變化模型,模型預(yù)測(cè)效果良好。
【圖文】：

間種屬的多樣性；Shannonindex則用于計(jì)算群落中的所有物種數(shù)及平均度。由于腸道菌群α多樣性數(shù)據(jù)不服從正態(tài)分布，故采用Mann-Whitney檢驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示以上指標(biāo)P值均大于0.05，升高組與降低組間腸道菌群豐富度沒(méi)有顯著差異（表1）。2.2.2腸道菌落構(gòu)成從屬水平比較兩組間整體腸道菌落結(jié)構(gòu)構(gòu)成（圖2），發(fā)現(xiàn)兩組間腸道菌落構(gòu)成未見(jiàn)明顯差異，主要菌屬均為Bacteroide（s擬桿菌屬）、Prevotella（普氏菌屬）、Lachnospiraceae（毛螺菌科）等，，比例分布較為相似。圖1升高組與降低組TMAO變化Fig.1plasmaTMAOchangesintheincreasegroupanddecreasegroup.*P<0.05.10**86420TMAOμmol/LDecreasegroupIncreasegroupDecrease-0hDecrease-8hIncrease-0hIncrease-8h表1升高組與降低組腸道菌群α多樣性Tab.1αdiversityofintestinalmicrobiotabetweenincreasegroupanddecreasegroupαDiversityChao1PDwholetreeShannonObservedspeciesGroupDecreaseGroupIncreaseGroupDecreaseGroupIncreaseGroupDecreaseGroupIncreaseGroupDecreaseGroupIncreaseGroupn810810810810Mann-WhitneyU36343139WillcoxonW72898694Z-0.355-0.533-0.800-0.089P0.7220.5940.4240.9292.2.3腸道菌群β多樣性腸道菌群β多樣性用于反映組別間物種多樣性的差異。由圖3可知，在abundantjaccard，braycurtis等PCOA圖中均可直觀地區(qū)分升高組和降低組。升高組與降低組在braycurtis、euclidean、pearsonemperor、weightedunifrac的PC3軸；unwei-ghtedunifrac的PC5軸以及abundantjaccard的PC8軸上的投影距離具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.05）。2.2.4差異菌屬LEfSe分析可以根據(jù)分類(lèi)學(xué)

間種屬的多樣性；Shannonindex則用于計(jì)算群落中的所有物種數(shù)及平均度。由于腸道菌群α多樣性數(shù)據(jù)不服從正態(tài)分布，故采用Mann-Whitney檢驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示以上指標(biāo)P值均大于0.05，升高組與降低組間腸道菌群豐富度沒(méi)有顯著差異（表1）。2.2.2腸道菌落構(gòu)成從屬水平比較兩組間整體腸道菌落結(jié)構(gòu)構(gòu)成（圖2），發(fā)現(xiàn)兩組間腸道菌落構(gòu)成未見(jiàn)明顯差異，主要菌屬均為Bacteroide（s擬桿菌屬）、Prevotella（普氏菌屬）、Lachnospiraceae（毛螺菌科）等，比例分布較為相似。圖1升高組與降低組TMAO變化Fig.1plasmaTMAOchangesintheincreasegroupanddecreasegroup.*P<0.05.10**86420TMAOμmol/LDecreasegroupIncreasegroupDecrease-0hDecrease-8hIncrease-0hIncrease-8h表1升高組與降低組腸道菌群α多樣性Tab.1αdiversityofintestinalmicrobiotabetweenincreasegroupanddecreasegroupαDiversityChao1PDwholetreeShannonObservedspeciesGroupDecreaseGroupIncreaseGroupDecreaseGroupIncreaseGroupDecreaseGroupIncreaseGroupDecreaseGroupIncreaseGroupn810810810810Mann-WhitneyU36343139WillcoxonW72898694Z-0.355-0.533-0.800-0.089P0.7220.5940.4240.9292.2.3腸道菌群β多樣性腸道菌群β多樣性用于反映組別間物種多樣性的差異。由圖3可知，在abundantjaccard，braycurtis等PCOA圖中均可直觀地區(qū)分升高組和降低組。升高組與降低組在braycurtis、euclidean、pearsonemperor、weightedunifrac的PC3軸；unwei-ghtedunifrac的PC5軸以及abundantjaccard的PC8軸上的投影距離具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.05）。2.2.4差異菌屬LEfSe分析可以根據(jù)分類(lèi)學(xué)
【作者單位】： 南方醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院環(huán)境衛(wèi)生學(xué)系;南方醫(yī)科大學(xué)珠江醫(yī)院檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)部;南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(81671171) 廣東省自然科學(xué)基金(2014A030313353) 廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目(201510010078)~~
【分類(lèi)號(hào)】：R57

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本文編號(hào)：2546543